CN110684557B - 一种渣油加氢处理方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种渣油加氢处理方法和系统,该方法包括:(1)、将含有渣油的原料和氢气引入第一加氢保护反应器中进行第一加氢保护反应,得到第一反应产物;将蜡油原料和氢气引入第二加氢保护反应器中进行第二加氢保护反应,得到第二反应产物;将所得第一反应产物和第二反应产物引入后续的加氢处理反应器中;(2)、当第一加氢保护反应器中的加氢保护催化剂需要更换时,将第一加氢保护反应器切出,将含有渣油的原料和氢气也引入第二加氢保护反应器;(3)、将第一加氢保护反应器中的加氢保护催化剂进行更换后,将蜡油原料和氢气引入第一加氢保护反应器。本发明提供的方法和系统充分利用加氢保护反应器的空间,提高原料处理量。
Description
技术领域
本发明涉及加氢技术领域,具体地,涉及一种渣油加氢处理方法和系统。
背景技术
随着原油的重质化日益严重,原油品种日益增多,对重质油品轻质化的要求也越来越高。“重质油品”指由拔头原油、石油渣油、油砂、沥青、页岩油、液化煤或再生油得到的高沥青质含量的烃类。重质油品的加氢工艺是一种重油深度加工技术,该工艺是在氢气及催化剂的存在下,对渣油等重油进行加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属以及残炭转化和加氢裂化反应,所得到的加氢后的渣油可作为优质催化裂化的进料来生产轻质油品,以达到渣油最大限度的轻质化,实现无渣油炼厂。
到目前为止,渣油加氢已开发了四种工艺类型:固定床、沸腾床、浆液床和移动床。在四种工艺类型中,固定床工艺成熟,易操作,装置投资相对较低;产品氢含量增加较多,未转化渣油可作为RFCC进料,在四种工艺中该工艺的工业应用最多。
现有技术中,通过设置有多个加氢反应器实现对重质油品的加氢处理。但是,由于重质油品中杂质较多,加氢处理催化剂非常容易失活,尤其是第一加氢反应器中的加氢处理催化剂,第一加氢反应器中的压降也容易升高,当压降达到或接近理论压降上限时装置只能被迫停工,使得重质油品加氢处理反应装置的运转周期较短;而且,由于重质油品粘度较大,第一加氢反应器中极易出现热点,当热点温度过高,装置也只能被迫停工。
加工金属含量较高的原料时,可以采用具有可置换或可轮换式保护反应器的固定床加氢工艺。该工艺设置两个可置换或可轮换的保护反应器,当其中一个保护反应器中压降达到上限或热点温度过高、金属沉积失活时,原料和氢气进入另外一个保护反应器中,延长装置运转周期。
中国专利CN 1484684A中提出可置换反应器和可短路反应器加氢处理重烃馏分的方法。开工初期,A、B两个保护反应器串联操作,B保护反应器在A保护反应器下游;当A保护反应器压降太高或催化剂失活时,迅速将该反应器切出,B保护反应器继续运转,装置不停工;A保护反应器切出后,完成催化剂隔离、冷却、卸出旧剂、装填新剂等过程,最后切回反应系统重新运转。该方法切换较复杂,高压阀门较多。
也可以采用两个并联保护反应器切换的方法,这种切换方法较为简单,高压阀门较少。
在加氢以及其它领域,一个众所周知的保护器切换方法是采用两个等大的保护反应器在主反应器之前,两个保护反应器轮流使用;首先A保护反应器在线,当A保护反应器压降太高或催化剂失活时,可将该反应器切出,使B保护反应器在线;A保护反应器进行催化剂隔离、冷却、卸出旧剂、装填新剂等过程。等B保护反应器压降太高或催化剂失活时,可将B保护反应器切出,将A最后切回反应系统重新运转。由于此种形式高温、高压阀门较少,操作较为简单,是很多工艺所采用的保护反应器形式。但此方法因总有一个保护反应器离线,保护反应器利用效率只有50%,浪费宝贵的反应器空间。
中国专利CN103059928B中也提出了一种加氢处理装置及其应用和渣油加氢处理方法。该方法设置两个大小不同的保护反应器装置轮换使用,但是一个反应器使用时另一个反应器闲置,同样存在浪费保护反应器空间的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种渣油加氢处理方法和系统,本发明提供的方法和系统充分利用加氢保护反应器的空间,提高原料处理量。
为了实现上述目的,本发明提供一种渣油加氢处理方法,该方法包括:
(1)、将含有渣油的原料和氢气引入第一加氢保护反应器中进行第一加氢保护反应,得到第一反应产物;将蜡油原料和氢气引入第二加氢保护反应器中进行第二加氢保护反应,得到第二反应产物;将所得第一反应产物和第二反应产物引入后续的加氢处理反应器中进行加氢处理反应;
(2)、当第一加氢保护反应器中的加氢保护催化剂需要更换时,将第一加氢保护反应器切出,将含有渣油的原料和氢气也引入第二加氢保护反应器;
(3)、将第一加氢保护反应器中的加氢保护催化剂进行更换后,将蜡油原料和氢气引入第一加氢保护反应器。
可选的,所述方法还包括如下步骤:
(4)、当第二加氢保护反应器中的加氢保护催化剂需要更换时,将第二加氢保护反应器切出,将含有渣油的原料和氢气也引入第一加氢保护反应器;
(5)、将第二加氢保护反应器中的加氢保护催化剂进行更换后,将蜡油原料和氢气引入第二加氢保护反应器;
(6)、任选重复步骤(2)-(5)。
可选的,所述渣油为减压渣油和/或常压渣油,所述含有渣油的原料为渣油或为渣油与选自蜡油、催化裂化柴油、回炼油和油浆中的至少一种馏分油的混合物,所述渣油与所述馏分油的重量比为1:(0.1-1)。
可选的,所述蜡油原料为直馏蜡油和/或焦化蜡油。
可选的,所述含有渣油的原料中金属镍和钒的含量均大于20μg/g,所述蜡油原料中金属镍和钒的含量均低于2μg/g。
可选的,步骤(2)和步骤(4)中,当加氢保护反应器出现如下情况之一时,则判定加氢保护催化剂需要更换:
a、温度达到限值;
b、压降达到限值;
c、检测到不可控的热点。
可选的,步骤(1)中,所述第一加氢保护反应的条件包括:氢分压5.0-22.0MPa,反应温度330-450℃,总体积空速0.1-3.0h-1,氢气与含有渣油的原料的体积比350-2000;
所述第二加氢保护反应的条件包括:氢分压5.0-22.0MPa,反应温度330-450℃,总体积空速0.1-3.0h-1,氢气与蜡油原料的体积比100-1000,蜡油原料与含有渣油的原料的单位时间进料量之比为1:(1-3);
所述加氢处理反应的条件包括:氢分压5.0-22.0MPa,反应温度330-450℃。
可选的,所述第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器中的加氢保护催化剂包括第一载体和负载在该第一载体上的第一活性金属组分,所述第一活性金属组分选自第VIB族金属和/或第VIII族金属,以所述加氢保护催化剂的干基重量为基准,以氧化物计的第一活性金属组分含量为0-12重量%;
所述加氢处理反应器中的加氢处理催化剂包括第二载体和负载在该第二载体上的第二活性金属组分,所述第二活性金属组分为选自第VIB族金属和/或第VIII族金属,以所述加氢脱金属催化剂的干基重量为基准,以氧化物计的第二活性金属组分含量为0-35重量%。
可选的,所述第一加氢保护反应器、第二加氢保护反应器和加氢处理反应器各自独立地选自上流式反应器、下流式反应器和逆流式反应器中的至少一种。
可选的,所述方法还包括:若含有渣油的原料中镍和钒的总含量高于50μg/g,控制引入含有渣油的原料的加氢保护反应器的反应流出物中镍和钒的总含量为10-40μg/g。
可选的,控制引入含有渣油的原料的加氢保护反应器的反应流出物中镍和钒的总含量为15-30μg/g。
本发明还提供一种渣油加氢处理系统,该系统包括加氢处理反应器、用于引入含有渣油的原料和氢气的第一进料管线、用于引入蜡油原料和氢气的第二进料管线、以及可切换的第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器,所述第一进料管线和第二进料管线各自通过阀门与所述第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器的进料口连通,所述第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器的出料口各自通过阀门与所述加氢处理反应器的进料口连通。
本发明提供的方法与现有技术相比,优点在于:
(1)并联加氢保护反应器切换简单,且加氢保护反应器不闲置,充分利用并联加氢保护反应器的空间。
(2)对于蜡油资源较多的炼厂,可以节省一套装置的投资,提高原料处理量,且在渣油加氢工艺条件下,处理蜡油原料的加氢保护反应器中催化剂失活慢。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明渣油加氢处理方法一种具体实施方式的流程示意图。
图2是现有渣油加氢处理方法一种具体实施方式的流程示意图。
附图标记说明
1A第一加氢保护反应器 1B第二加氢保护反应器
2加氢处理反应器 3加氢处理反应器 4加氢处理反应器
11第一进料管线 12阀门 13阀门
14阀门 15阀门
21阀门 22阀门 23第二进料管线
24第二进料管线
10加氢保护反应器 20加氢处理反应器 30加氢处理反应器
40加氢处理反应器
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
如图1所示,一种渣油加氢处理方法,该方法包括:(1)、将含有渣油的原料和氢气引入第一加氢保护反应器中进行第一加氢保护反应,得到第一反应产物;将蜡油原料和氢气引入第二加氢保护反应器中进行第二加氢保护反应,得到第二反应产物;将所得第一反应产物和第二反应产物引入后续的加氢处理反应器中进行加氢处理反应;(2)、当第一加氢保护反应器中的加氢保护催化剂需要更换时,将第一加氢保护反应器切出,将含有渣油的原料和氢气也引入第二加氢保护反应器;(3)、将第一加氢保护反应器中的加氢保护催化剂进行更换后,将蜡油原料和氢气引入第一加氢保护反应器。本发明的方法能够充分利用加氢保护反应器的空间,提高原料的处理量。
本发明中,若在第二加氢保护反应器中的催化剂需要更换之前,加氢处理反应器的催化剂已经失活,则装置停工。而若第二加氢保护反应器中的催化剂需要更换时,加氢处理反应器的催化剂还未失活,所述方法还可以包括如下步骤:
(4)、当第二加氢保护反应器中的加氢保护催化剂需要更换时,将第二加氢保护反应器切出,将含有渣油的原料和氢气也引入第一加氢保护反应器;
(5)、将第二加氢保护反应器中的加氢保护催化剂进行更换后,将蜡油原料和氢气引入第二加氢保护反应器;
(6)、任选重复步骤(2)-(5)。
上述步骤(6)可以根据加氢处理反应器中催化剂的活性情况进行操作,若第一加氢保护反应器或第二加氢保护反应器需要更换催化剂时,加氢处理反应器的催化剂未失活则继续重复步骤(2)-(5)即可,直至加氢处理反应器的催化剂需要更换。
根据本发明,渣油和蜡油是本领域技术人员所熟知的,所述渣油可以为减压渣油和/或常压渣油,所述含有渣油的原料可以为渣油或为渣油与选自蜡油、催化裂化柴油、回炼油和油浆中的至少一种馏分油的混合物,所述渣油与所述馏分油的重量比可以为1:(0.1-1),所述含有渣油的原料中金属镍和钒的含量可以均大于20μg/g。所述蜡油原料可以为直馏蜡油和/或焦化蜡油,所述蜡油原料中金属镍和钒的含量可以均低于2μg/g。
本发明步骤(2)和步骤(4)中,当加氢保护反应器出现如下情况之一时,则可以判定加氢保护催化剂需要更换:
a、温度达到限值;表明保护反应器中催化剂已无活性,不能脱除原料中的铁和钙等杂质,对后面的催化剂起不到保护作用,一般而言,温度限制可以为420-430℃;
b、压降达到限值;反应器一般设置有设计的最高压降限制,压降过高会损坏反应器内构件(如出口收集器)以及影响循环氢压缩机的运行,现有压降的限制一般设计在0.7MPa左右;
c、检测到不可控的热点,不可控的热点也可以称为飞温,可以通过测定反应器径向温差获得,径向温差过大,表明反应物料在催化剂床层中的分配不均匀,影响催化剂的使用效率,一般情况下径向温差不超过25℃,而若超过30℃则应停工处理。
本发明中,加氢保护反应和加氢处理反应是本领域技术人员所熟知的,加氢保护反应用于脱除含有渣油的原料中的金属杂质、胶质和颗粒物等结垢物,步骤(1)中,所述第一加氢保护反应的条件可以包括:氢分压5.0-22.0MPa,反应温度330-450℃,总体积空速(单位时间内,通入渣油加氢处理系统中含有渣油的原料的体积与含有渣油的原料所经过反应器中所有催化剂的体积之比)0.1-3.0h-1,氢气与含有渣油的原料的体积比350-2000;所述第二加氢保护反应的条件可以包括:氢分压5.0-22.0MPa,反应温度330-450℃,总体积空速(单位时间内,通入渣油加氢处理系统中蜡油原料的体积与蜡油原料所经过反应器中所有催化剂的体积之比)0.1-3.0h-1,氢气与蜡油原料的体积比100-1000,蜡油原料与含有渣油的原料的单位时间进料量之比为1:(1-3);加氢处理反应用于继续脱除保护反应所得反应产物中的硫、氮、金属和残炭等杂质,所述加氢处理反应的条件可以包括:氢分压5.0-22.0MPa,反应温度330-450℃。本领域技术人员也可以采用其它常规条件进行反应,本发明不再赘述。
本发明中,加氢保护催化剂和加氢处理催化剂是本领域技术人员所熟知的,例如,所述第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器中的加氢保护催化剂可以包括第一载体和负载在该第一载体上的第一活性金属组分,所述第一活性金属组分可以选自第VIB族金属和/或第VIII族金属,以所述加氢保护催化剂的干基重量为基准,以氧化物计的第一活性金属组分含量可以为0-12重量%;所述加氢处理反应器中的加氢处理催化剂可以包括第二载体和负载在该第二载体上的第二活性金属组分,所述第二活性金属组分可以选自第VIB族金属和/或第VIII族金属,以所述加氢脱金属催化剂的干基重量为基准,以氧化物计的第二活性金属组分含量可以为0-35重量%。所述第一载体和第二载体可以为常规的氧化铝、氧化硅等载体。除了上述组成的催化剂外,本领域技术人员也可以自制或者商购其它催化剂,本发明不再赘述。
根据本发明,加氢保护反应器和加氢处理反应器是本领域技术人员所熟知的,可以是固定床反应器、沸腾床反应器、浆液床反应器和移动床反应器,优选为固定床反应器,所述第一加氢保护反应器、第二加氢保护反应器和加氢处理反应器可以各自独立地选自上流式反应器、下流式反应器和逆流式反应器中的至少一种。所述的上流式反应器是指物流自下向上流动的反应器,所述的下流式反应器是指物流自上向下流动的反应器,所述的逆流式反应器是指液体和气体流向相反的反应器。本发明对两个并联的加氢保护反应器的大小没有特别限定,可以大小相同,也可以不同。所述加氢处理反应器的数量可以为一个或多个,优选为2-4个。
根据本发明,对于高金属(Ni+V)含量的原料,为了减少原料中金属对后续加氢处理反应器中催化剂的影响,减缓后续加氢处理反应器中的催化剂的失活速度,所述方法还可以包括:若含有渣油的原料中镍和钒的总含量高于50μg/g,控制引入含有渣油的原料的加氢保护反应器的反应流出物中镍和钒的总含量为10-40μg/g,优选为15-30μg/g。该反应流出物中金属含量的控制通过提高反应温度来实现。
本发明还提供一种渣油加氢处理系统,该系统包括加氢处理反应器、用于引入含有渣油的原料和氢气的第一进料管线、用于引入蜡油原料和氢气的第二进料管线、以及可切换的第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器,所述第一进料管线和第二进料管线各自通过阀门与所述第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器的进料口连通,所述第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器的出料口各自通过阀门与所述加氢处理反应器的进料口连通。
本发明的系统针对蜡油原料和含有渣油的原料的性质不同,可以根据加氢保护反应器中催化剂活性不同,有选择地向第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器中引入蜡油原料或含有渣油的原料,从而充分利用加氢保护反应器的空间,提高原料处理量。
以下结合附图对本发明的方法作进一步说明,但并不因此限制本发明。
如图1所示,系统开工时,阀门12、阀门14、阀门22和阀门15打开,阀门21和阀门13关闭,含有渣油的原料和氢气通过管线11和阀门12进入第一加氢保护反应器1A,然后依次进入加氢处理反应器2、加氢处理反应器3、加氢处理反应器4;蜡油原料和氢气进入第二加氢保护反应器1B,然后依次进入加氢处理反应器2、加氢处理反应器3、加氢处理反应器4。当第一加氢保护反应器1A压降到上限或反应温度较高时,阀门13打开,含有渣油的原料和氢气进入第二加氢保护反应器1B,然后依次进入加氢处理反应器2、加氢处理反应器3、加氢处理反应器4,同时阀门12、阀门14关闭,更换第一加氢保护反应器1A中的催化剂。催化剂更换完毕后,打开阀门21、阀门14,同时阀门22关闭,将蜡油原料和氢气引入第一加氢保护反应器1A。当第二加氢保护反应器1B压降到上限或反应温度较高时,重复第一加氢保护反应器1A的操作。
以下结合具体的实施例进一步对本发明方法进行说明,但并不因此而限制本发明。
实施例和对比例中使用的催化剂都是由中国石化石油化工科学研究院开发及由催化剂长岭分公司生产的渣油加氢处理系列催化剂。其中RG系列为加氢保护剂,RDM系列为脱金属剂,RMS系列为脱硫剂,RCS为脱残炭剂。
实施例1-2和对比例1使用的渣油混合原料A性质如表1所示。实施例3和对比例2-3使用的渣油混合原料B其性质如表2所示,蜡油原料性质如表1所示。
实施例1-3和对比例3均在如图1的中型试验装置上进行。
图1中第一加氢保护反应器1A和第二加氢保护反应器1B中催化剂装填量均为60ml,加氢处理反应器2、加氢处理反应器3、加氢处理反应器4中催化剂装填量均为100ml。
第一加氢保护反应器1A和第二加氢保护反应器1B中的催化剂自上而下为保护剂RG-30B和RDM-36催化剂,各催化剂装填体积的比例为30:70;
加氢处理反应器2内全部装填RDM-32催化剂;
加氢处理反应器3内全部装填RMS-30催化剂;
加氢处理反应器4内装填RCS-30和RCS-31催化剂,各催化剂体积比例为20:80。
对比例1-2均在如图2的中型试验装置上进行。
图2加氢保护反应器10中催化剂装填量为60ml,加氢处理反应器20、加氢处理反应器30、加氢处理反应器40中催化剂装填量均为100ml。
加氢保护反应器10中的催化剂自上而下为保护剂RG-30B和RDM-36催化剂,各催化剂装填体积的比例为30:70;
加氢处理反应器20内全部装填RDM-32催化剂;
加氢处理反应器30内全部装填RMS-30催化剂;
加氢处理反应器40内装填RCS-30和RCS-31催化剂,各催化剂体积比例为20:80。
实施例1
如图1所示,渣油混合原料A和氢气进入第一加氢保护反应器1A,蜡油原料和氢气进入第二加氢保护反应器1B,固定床渣油加氢装置操作条件包括:总体积空速0.18h-1(对渣油混合原料),渣油混合原料A进料量为75.6g/h,第一加氢保护反应器1A入口氢油体积比600:1,总体积空速0.12h-1(对蜡油原料),蜡油原料进料量为50g/h,第二加氢保护反应器1B入口氢油体积比200:1,第一加氢保护反应器1A和第二加氢保护反应器1B入口氢分压为15.0MPa。
整个运转周期通过调整反应温度使得渣油加氢处理后的产品性质保持为:硫含量0.35重量%,氮含量0.20重量%,残炭值5.5重量%,重金属(Ni+V)15μg/g,满足RFCC进料的要求。第一加氢保护反应器1A出口反应流出物中重金属(Ni+V)低于30μg/g。
装置连续运转2160h后,第一加氢保护反应器1A温度上升至425℃,将渣油混合原料A引入第二加氢保护反应器1B,第一加氢保护反应器1A切出更换完催化剂后,将蜡油原料和部分氢气引入第一加氢保护反应器1A。第二加氢保护反应器1B运转2160小时后,第二加氢保护反应器1B温度上升至426℃。此时加氢处理反应器2、加氢处理反应器3和加氢处理反应器4的平均反应温度为375℃,此时可以进行更换第二加氢保护反应器继续反应。
实施例2
如图1所示,渣油混合原料A和氢气进入第一加氢保护反应器1A,蜡油原料和氢气进入第二加氢保护反应器1B,固定床渣油加氢装置操作条件包括:总体积空速0.22h-1(对渣油混合原料),渣油混合原料A进料量为92.4g/h,第一加氢保护反应器1A入口氢油体积比650:1,总体积空速0.12h-1(对蜡油原料),蜡油原料进料量为50g/h,第二加氢保护反应器1B入口氢油体积比150:1,第一加氢保护反应器1A和第二加氢保护反应器1B入口氢分压为15.0MPa。
整个运转周期通过调整反应温度使得渣油加氢处理后的产品性质保持为:硫含量0.40重量%,氮含量0.22重量%,残炭值5.8重量%,重金属(Ni+V)15μg/g,满足RFCC进料的要求。第一加氢保护反应器1A出口反应流出物中重金属(Ni+V)低于40μg/g。
装置连续运转1980h后,第一加氢保护反应器1A温度上升至425℃,将渣油混合原料A引入第二加氢保护反应器1B,第一加氢保护反应器1A切出更换完催化剂后,将蜡油和部分氢气引入第一加氢保护反应器1A。第二加氢保护反应器1B运转2000小时后,第二加氢保护反应器1B温度上升至426℃。此时加氢处理反应器2、加氢处理反应器3和加氢处理反应器4的平均反应温度为377℃,此时可以进行更换第二加氢保护反应器继续反应。
对比例1
如图2所示,渣油混合原料A和氢气进入加氢保护反应器10、加氢处理反应器20、加氢处理反应器30、加氢处理反应器40,固定床渣油加氢装置操作条件包括:总体积空速0.18h-1,氢油体积比600:1,氢分压为15.0MPa。
整个运转周期通过调整反应温度使得渣油加氢处理后的产品性质保持为:硫含量0.35重量%,氮含量0.20重量%,残炭值5.5重量%,重金属(Ni+V)15μg/g,满足RFCC进料的要求。
装置连续运转4800h后,反应器平均反应温度为425℃,装置停工。
实施例3
如图1所示,渣油混合原料B和氢气进入第一加氢保护反应器1A,蜡油原料和氢气进入第二加氢保护反应器1B,固定床渣油加氢装置操作条件包括:总体积空速0.20h-1(对渣油混合原料),渣油混合原料A进料量为84g/h,第一加氢保护反应器1A入口氢油体积比600:1,总体积空速0.12h-1(对蜡油原料),蜡油原料进料量为50g/h,第二加氢保护反应器1B入口氢油体积比200:1,第一加氢保护反应器1A和第二加氢保护反应器1B入口氢分压为15.0MPa。装置开始运行时,第一加氢保护反应器1A压降为0.13MPa。
整个运转周期通过调整反应温度使得渣油加氢处理后的产品性质保持为:硫含量0.15重量%,氮含量0.26重量%,残炭值5.6重量%,重金属(Ni+V)14μg/g,满足RFCC进料的要求。
装置连续运转6000h后,第一加氢保护反应器1A压降上升至0.7MPa,将渣油混合原料B引入第二加氢保护反应器1B,第一加氢保护反应器1A切出更换完催化剂后,将蜡油原料和部分氢气引入第一加氢保护反应器1A。第二加氢保护反应器1B运转6000小时后,第二加氢保护反应器1B压降上升至0.7MPa。此时加氢处理反应器2、加氢处理反应器3和加氢处理反应器4的平均反应温度为373℃,此时可以进行更换第二加氢保护反应器继续反应。
对比例2
如图2所示,渣油混合原料B和氢气进入加氢保护反应器10、加氢处理反应器20、加氢处理反应器30、加氢处理反应器40,固定床渣油加氢装置操作条件包括:总体积空速0.20h-1,氢油体积比600:1,氢分压为15.0MPa。装置开始运行时,加氢保护反应器10压降为0.13MPa。
整个运转周期通过调整反应温度使得渣油加氢处理后的产品性质保持为:硫含量0.15重量%,氮含量0.26重量%,残炭值5.6重量%,重金属(Ni+V)14μg/g,满足RFCC进料的要求。
装置连续运转6000h后,加氢保护反应器10压降上升至0.7MPa,此时加氢处理反应器20、加氢处理反应器30和加氢处理反应器40的平均反应温度为370℃,装置停工更换加氢保护反应器10催化剂再开工。
对比例3
如图1所示,渣油混合原料B及蜡油和氢气进入第一加氢保护反应器1A,渣油混合原料B及蜡油的进料分别为84g/h和50g/h,第二加氢保护反应器1B闲置,固定床渣油加氢装置操作条件包括:第一加氢保护反应器1A入口氢油体积比600:1,第一加氢保护反应器1A入口氢分压为15.0MPa。装置开始运行时,第一加氢保护反应器1A压降为0.15MPa。
整个运转周期通过调整反应温度使得渣油加氢处理后的产品性质保持为:硫含量0.15重量%,氮含量0.26重量%,残炭值5.6重量%,重金属(Ni+V)14μg/g,满足RFCC进料的要求。
装置连续运转5000h后,第一加氢保护反应器1A压降上升至0.7MPa,将渣油混合原料B及蜡油引入第二加氢保护反应器1B,第一加氢保护反应器1A切出更换完催化剂后,保持第一加氢保护反应器1A闲置。反应器1B运转5000小时后,反应器1B压降上升至0.7MPa。此时加氢处理反应器2、加氢处理反应器3和加氢处理反应器4的平均反应温度为377℃。
实施例1-3和对比例1-2的运行结果表明,本发明可以利用并联加氢保护反应器切换简单的优点、克服其浪费保护反应器空间的不足,延长加工劣质渣油加氢装置的运转周期。
由对比例3可以看出,在与实施例3加工相同原料的情况下,加氢保护反应器闲置时,保护反应器的运转时间会缩短,同时加快了后续加氢处理反应区中催化剂的失活。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所发明的内容。
表1渣油混合原料A和蜡油的性质
表2渣油混合原料B的性质
原料油 | 渣油混合原料B |
密度(20℃)/(kg/m<sup>3</sup>) | 983.0 |
粘度(100℃)/(mm<sup>2</sup>/s) | 174.30 |
残炭值/重量% | 11.31 |
硫含量/重量% | 1.73 |
氮含量/重量% | 0.58 |
氢含量/重量% | 11.18 |
金属(Ni+V)含量/(μg/g) | 48 |
金属铁含量/(μg/g) | 28.0 |
金属钙含量/(μg/g) | 25.0 |
Claims (12)
1.一种渣油加氢处理方法,该方法包括:
(1)、将含有渣油的原料和氢气引入第一加氢保护反应器中进行第一加氢保护反应,得到第一反应产物;将蜡油原料和氢气引入第二加氢保护反应器中进行第二加氢保护反应,得到第二反应产物;将所得第一反应产物和第二反应产物引入后续的加氢处理反应器中进行加氢处理反应;
(2)、当第一加氢保护反应器中的加氢保护催化剂需要更换时,将第一加氢保护反应器切出,将含有渣油的原料和氢气也引入第二加氢保护反应器;
(3)、将第一加氢保护反应器中的加氢保护催化剂进行更换后,将蜡油原料和氢气引入第一加氢保护反应器。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括如下步骤:
(4)、当第二加氢保护反应器中的加氢保护催化剂需要更换时,将第二加氢保护反应器切出,将含有渣油的原料和氢气也引入第一加氢保护反应器;
(5)、将第二加氢保护反应器中的加氢保护催化剂进行更换后,将蜡油原料和氢气引入第二加氢保护反应器;
(6)、任选重复步骤(2)-(5)。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述渣油为减压渣油和/或常压渣油,所述含有渣油的原料为渣油或为渣油与选自蜡油、催化裂化柴油、回炼油和油浆中的至少一种馏分油的混合物,所述渣油与所述馏分油的重量比为1:(0.1-1)。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述蜡油原料为直馏蜡油和/或焦化蜡油。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述含有渣油的原料中金属镍和钒的含量均大于20μg/g,所述蜡油原料中金属镍和钒的含量均低于2μg/g。
6.根据权利要求2所述的方法,其中,步骤(2)和步骤(4)中,当加氢保护反应器出现如下情况之一时,则判定加氢保护催化剂需要更换:
a、温度达到限值;
b、压降达到限值;
c、检测到不可控的热点。
7.根据权利要求1所述的方法,步骤(1)中,所述第一加氢保护反应的条件包括:氢分压5.0-22.0MPa,反应温度330-450℃,总体积空速0.1-3.0h-1,氢气与含有渣油的原料的体积比350-2000;
所述第二加氢保护反应的条件包括:氢分压5.0-22.0MPa,反应温度330-450℃,总体积空速0.1-3.0h-1,氢气与蜡油原料的体积比100-1000,蜡油原料与含有渣油的原料的单位时间进料量之比为1:(1-3);
所述加氢处理反应的条件包括:氢分压5.0-22.0MPa,反应温度330-450℃。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器中的加氢保护催化剂包括第一载体和负载在该第一载体上的第一活性金属组分,所述第一活性金属组分选自第VIB族金属和/或第VIII族金属,以所述加氢保护催化剂的干基重量为基准,以氧化物计的第一活性金属组分含量为0-12重量%;
所述加氢处理反应器中的加氢处理催化剂包括第二载体和负载在该第二载体上的第二活性金属组分,所述第二活性金属组分选自第VIB族金属和/或第VIII族金属,以所述加氢处理催化剂的干基重量为基准,以氧化物计的第二活性金属组分含量为0-35重量%。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一加氢保护反应器、第二加氢保护反应器和加氢处理反应器各自独立地选自上流式反应器、下流式反应器和逆流式反应器中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:若含有渣油的原料中镍和钒的总含量高于50μg/g,控制引入含有渣油的原料的加氢保护反应器的反应流出物中镍和钒的总含量为10-40μg/g。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,控制引入含有渣油的原料的加氢保护反应器的反应流出物中镍和钒的总含量为15-30μg/g。
12.一种渣油加氢处理系统,用于权利要求1所述的渣油加氢处理方法;该系统包括加氢处理反应器、用于引入含有渣油的原料和氢气的第一进料管线、用于引入蜡油原料和氢气的第二进料管线、以及可切换的第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器,所述第一进料管线和第二进料管线各自通过阀门与所述第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器的进料口连通,所述第一加氢保护反应器和第二加氢保护反应器的出料口各自通过阀门与所述加氢处理反应器的进料口连通。
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